駝乳對(duì)II 型糖尿病小鼠的糖脂代謝及胰島素抵抗的影響

何 靜 高婉婷 明 亮 吉日木圖，2*

（1 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 乳品生物技術(shù)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 呼和浩特010018 2 內(nèi)蒙古駱駝研究院 內(nèi)蒙古阿拉善750306）

II 型糖尿病是一種多基因遺傳傾向疾病，由胰島β 細(xì)胞分泌胰島素不足或靶細(xì)胞對(duì)胰島素不敏感（胰島素抵抗）所致，亦稱為非胰島素依賴性糖尿?。∟on-insulin-dependent diabetes mellitus，NIDDM）。據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)盟（IDF）統(tǒng)計(jì)，全球范圍內(nèi)II 型糖尿病患者的總?cè)藬?shù)預(yù)計(jì)將從2000年的1.71 億增加到2030年的3.66 億[1]。目前，糖尿病已成為繼心血管和腫瘤疾病之后的第3 位“健康殺手”，加強(qiáng)糖尿病的防治已刻不容緩。

研究表明，臨床上用于輔助控制糖尿病的藥物均存在不同程度的禁忌癥和不良反應(yīng)，長(zhǎng)期應(yīng)用還可引起藥物的繼發(fā)性失效，即便使用胰島素注射的方法在注射部位也會(huì)出現(xiàn)脂肪萎縮、 肥大并且會(huì)導(dǎo)致視力模糊等副作用，因此許多類型的傳統(tǒng)食品被應(yīng)用于糖尿病的治療[2-3]。在動(dòng)物界，駱駝乳被認(rèn)為是上帝創(chuàng)造的奇跡，對(duì)駝乳成分的分析表明，駱駝乳中含有一定量的降糖功效因子如胰島素、類胰島素蛋白、乳鐵蛋白、維生素C、免疫球蛋白等，能夠?qū)μ悄虿〉难撬揭约把逯衅渌煞制鸬秸{(diào)節(jié)作用[4]。Agrawal 等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在印度的Raica 部落，駝乳的消費(fèi)水平與糖尿病的發(fā)病率成負(fù)相關(guān)，并且大量的體外試驗(yàn)也證實(shí)了駝乳的降血糖功效[6]。然而，目前大部分研究都圍繞于駝乳與I 型糖尿病開展的，針對(duì)II 型糖尿病的研究較少[7-8]。本文以高脂飼料與鏈脲佐菌素（SZT）聯(lián)合誘導(dǎo)的II 型糖尿病小鼠為研究對(duì)象，觀察駝乳對(duì)II 型糖尿病小鼠的糖脂代謝與胰島素抵抗的作用效果，為今后駝乳與II 型糖尿病的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

駝乳，由蘇尼特左旗當(dāng)?shù)啬撩裉峁伙暳希夯A(chǔ)飼料、高脂飼料（67%基礎(chǔ)料+10%豬油+20%蔗糖+2.5%膽固醇+0.5%膽鹽），均由北京科澳協(xié)力公司提供；鏈脲佐菌素（streptozotocin，STZ），Sigma公司；安穩(wěn)優(yōu)加血糖試紙條，三諾生物傳感股份有限公司；小鼠胰島素檢測(cè)試劑盒，南京建成生物工程研究所；諾和靈R 生物合成人胰島素注射液，丹麥諾和諾德公司。

1.2 主要儀器設(shè)備

三諾安穩(wěn)優(yōu)加血糖儀，三諾生物傳感股份有限公司；酶標(biāo)儀，南京華東電子公司；全自動(dòng)生化分析儀，深圳邁瑞公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)小鼠飼養(yǎng)及二型糖尿病模型建立SPF 級(jí)7 周齡雄性C57BL/6J 小鼠24只，體重（16±2）g，由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司提供（許可證編號(hào)：SCXK（京）2012-0001）。在嚴(yán)格12 h 光照12 h 黑暗、恒溫20～22 ℃、相對(duì)濕度65%～70%的環(huán)境下適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周后開始試驗(yàn)。

II 型糖尿病模型小鼠是通過高脂飼料與鏈脲佐菌素（STZ）聯(lián)合誘導(dǎo)。正常組飼喂基礎(chǔ)飼料，其余各組飼喂高脂飼料，5 周后各組小鼠禁食不禁水12 h，模型組小鼠連續(xù)5 d 腹腔注射STZ（40 mg/kg，溶于0.1 mmol/L 檸檬酸緩沖液，pH 4.4，冰浴，現(xiàn)用現(xiàn)配，30 min 內(nèi)用完）；正常對(duì)照組按等劑量腹腔注射檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液 （0.1 mol/L，pH 4.4）。一周后測(cè)定空腹血糖值，將空腹血糖大于11.1 mmol/L 的小鼠判定為II 型糖尿病模型建立成功。

1.3.2 分組及給藥方案 II 型糖尿病小鼠造模成功后，將小鼠隨機(jī)分為2 組：糖尿病模型組、駝乳干預(yù)組，每組8 只。用駝乳干預(yù)4 周，期間各組小鼠給藥方法及劑量如下所示：

正常對(duì)照組（NC）：普通飼料，自由飲食飲水，每日灌胃0.1 mL/10 g 的生理鹽水；

糖尿病模型組（DC）：高脂飼料，自由飲食飲水，每日灌胃同等劑量的生理鹽水；

駝乳干預(yù)組（CM）：高脂飼料喂養(yǎng)，自由飲食飲水，每日灌胃駝乳0.1 mL/10 g。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 口服葡萄糖耐量試驗(yàn)與胰島素耐量試驗(yàn)

口服葡萄糖耐量（OGTT）試驗(yàn)：駝乳干預(yù)4 周后，小鼠在禁食12 h 后經(jīng)口給予葡萄糖1.5 g/kg（30%的葡萄糖溶液），測(cè)定灌胃后0，30，60，90 和120 min 時(shí)的血糖值，并計(jì)算曲線下面積（AUC）。

胰島素耐量試驗(yàn)（ITT）：駝乳干預(yù)4 周后，小鼠在禁食12 h 后腹腔注射胰島素（0.75 U/kg），測(cè)定注射后0，30，60，90 和120 min 時(shí)的血糖值，并根據(jù)血糖值繪制血糖變化圖，計(jì)算曲線下的面積。

1.4.2 空腹血糖與血脂指標(biāo)測(cè)定 駝乳干預(yù)期間，每隔1 周測(cè)一次小鼠的空腹血糖值。4 周后，小鼠空腹12 h，采取眼球取血后脫頸椎處死，4℃，3 000 r/min 離心15 min 留取血清保存在-80℃?zhèn)溆?，采用全自?dòng)生化分析儀測(cè)定血清中的總膽固醇 （TC）、 甘油三脂 （TG）、 高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）。

1.4.3 血清胰島素測(cè)定 小鼠血清胰島素濃度采用聯(lián)免胰島素試劑盒酶疫法測(cè)定，試驗(yàn)方法嚴(yán)格按照試劑盒說明進(jìn)行。用穩(wěn)態(tài)模型計(jì)算各組胰島素敏感性指數(shù) （HOMA-ISI）、 胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IRI）[9]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

結(jié)果用“x±s”表示，采用SPSS16.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。服從正態(tài)分布且方差齊的數(shù)據(jù)，采用單因素方差分析，兩兩比較用Tukey 檢驗(yàn)。采用Graphpad prism 7 軟件進(jìn)行繪圖。與正常組（NC 組）比較，*P＜0.05，**P＜001；與模型組（DC組）比較，#P＜0.05，##P＜0.01。

2 結(jié)果與討論

2.1 駝乳對(duì)II 型糖尿病小鼠空腹血糖的影響

圖1 駝乳對(duì)糖尿病小鼠空腹血糖（FBG）的影響Fig.1 Variations of mice FBG levels in various groups and time points

圖1為駝乳對(duì)糖尿病小鼠空腹血糖的影響。從圖中可見，正常對(duì)照組小鼠的空腹血糖試驗(yàn)期間基本保持一個(gè)穩(wěn)定水平，糖尿病模型組小鼠始終保持較高血糖水平，而駝乳干預(yù)組小鼠血糖水平隨時(shí)間呈下降趨勢(shì)。到第4 周時(shí)駝乳干預(yù)組小鼠的空腹血糖值為（16.5000±1.55435）mmol/L，糖尿病模型組小鼠為 （21.6500±0.71543）mmol/L 兩者之間存在極顯著差異（P＜0.01）。以上結(jié)果表明，駝乳干預(yù)可顯著降低糖尿病小鼠空腹血糖。

2.2 駝乳對(duì)II 型糖尿病小鼠口服葡萄糖耐量與胰島素耐量的影響

如圖2所示，糖尿病模型組小鼠的葡萄糖耐量水平較正常組嚴(yán)重受損，0，30，60，90 和120 min 時(shí)間下模型組血糖值極顯著高于正常對(duì)照組，而駝乳干預(yù)可對(duì)小鼠糖耐量有不同程度的調(diào)節(jié)作用。葡萄糖耐量曲線下面積（AUC），反映了機(jī)體總輸出葡萄糖情況。如圖3所示，灌胃駝乳4 周后駝乳干預(yù)組小鼠的糖耐量有明顯改善，曲線下的面積顯著降低（P＜0.05），說明駝乳干預(yù)可減少機(jī)體葡萄糖輸出量。

由圖4所示，糖尿病模型組小鼠表現(xiàn)出了胰島素耐量水平受損，在0，30，60，90 和120 min 時(shí)間下，糖尿病模型組血糖值明顯高于正常對(duì)照組，并且由圖5可以發(fā)現(xiàn)，與糖尿病模型組相比，駝乳干預(yù)可顯著降低糖尿病小鼠ITT 曲線下面積（P＜0.01）。說明駝乳對(duì)小鼠的胰島素耐量有一定的改善作用。

圖2 駝乳對(duì)糖尿病小鼠口服葡萄糖耐量的影響Fig.2 Effect of camel milk on the glucose tolerance of diabetic mice at various time points

圖3 駝乳對(duì)糖尿病小鼠葡萄糖耐量曲線下面積的影響Fig.3 Effect of camel milk on the areas under the curve of glucose （AUC）for the diabetic mice

圖4 駝乳對(duì)糖尿病小鼠胰島素耐量的影響Fig.4 Effect of camel milk on the insulin tolerance of diabetic mice at various time points

2.3 駝乳對(duì)II 型糖尿病小鼠血脂的影響

圖5 駝乳對(duì)糖尿病小鼠胰島素耐量曲線下面積的影響Fig.5 Effect of camel milk on the areas under the curve of insulin tolerance （ITT）for the diabetic mice

有研究認(rèn)為HDL-C/TC 可能比單項(xiàng)血脂檢測(cè)更具臨床意義，更有利于評(píng)價(jià)糖尿病的并發(fā)癥的危險(xiǎn)性[10]。由表1可知，與正常對(duì)照組相比，糖尿病模型組小鼠血清中TC、TG 水平顯著升高（P＜0.05），LDL-C 水平極顯著升高，而HDL-C/TC 水平極顯著降低（P＜0.01），這表明糖尿病模型組的小鼠體內(nèi)已發(fā)生脂代謝紊亂。駝乳干預(yù)4 周后，與糖尿病模型組相比駝乳干預(yù)組小鼠的TC、TG、LDL-C 水平顯著降低 （P＜0.05），HDL-C/TC 水平極顯著提高（P＜0.01）。結(jié)果表明，駝乳能有效的改善糖尿病小鼠的脂代謝紊亂，使小鼠血脂逐步恢復(fù)到正常水平。并且駝乳對(duì)改善糖尿病的心血管并發(fā)癥有積極作用。

表1 駝乳對(duì)II 型糖尿病小鼠血脂的影響Table 1 Effect of camel milk on lipids in type II diabetic rats

2.4 駝乳對(duì)II 型糖尿病小鼠血清胰島素水平的作用

研究發(fā)現(xiàn)，STZ 能夠破壞部分胰腺組織，造成模型動(dòng)物胰島素分泌相對(duì)不足，引發(fā)高血糖癥，高血糖反饋性促進(jìn)胰島素分泌，高脂飼養(yǎng)后造成模型組小鼠胰島素抵抗，進(jìn)一步加重高胰島素血癥，所以糖尿病模型組小鼠胰島素水平比正常組明顯升高[11]。由表2可知，與正常對(duì)照組相比，糖尿病模型組小鼠的血漿胰島素水平極顯著升高（P＜0.01），胰島素抵抗嚴(yán)重。駝乳干預(yù)后小鼠的血漿胰島素水平和胰島素抵抗指數(shù)極顯著降低 （P＜0.01），胰島素敏感指數(shù)也極顯著升高（P＜0.01）。試驗(yàn)結(jié)果證明，駝乳能夠改善糖尿病小鼠胰島素抵抗的癥狀。

表2 駝乳對(duì)Ⅱ型糖尿病小鼠胰島素水平的影響Table 2 Effect of camel milk on insulin in type II diabetic rats

3 討論

目前用STZ 建立糖尿病模型的小鼠品系除最常用的C57BL/6J 外，還有KM、ICR、BALB/C 及CD-1 品系[12]。其中C57BL/6J 小鼠是有腹部肥胖和II 型糖尿病基因傾向的近交系小鼠，具有ob/ob遺傳背景。張金寶[13]和伍靜[14]分別證實(shí)了C57BL/6J 小鼠比ICR、BALB/C、KM、ICR、小鼠敏感性高，同等STZ 劑量下前者成模率高于后者兩倍。所以此次試驗(yàn)選用了C57BL/6J 小鼠進(jìn)行糖尿病模型的建立。

研究發(fā)現(xiàn)，胰島素抵抗（IR）與機(jī)體代謝密切相關(guān)，是II 型糖尿病的重要病理生理機(jī)制。Aida A Korish 等[15-16]報(bào)道稱，駝乳可有效改善糖尿病大鼠空腹血糖水平、糖耐量狀況、以及胰島素水平。并且作為評(píng)估胰島素抵抗的一個(gè)重要參數(shù)，駝乳可顯著降低HOMA-IR 值[12]，本試驗(yàn)結(jié)果證明，駝乳干預(yù)后的糖尿病小鼠的空腹血糖值、 葡萄糖耐量顯著低于糖尿病模型組（P＜0.05），胰島素耐量極顯著低于糖尿病組（P＜0.01），小鼠的血清胰島素水平、胰島素抵抗指數(shù)極顯著降低（P＜0.01），胰島素敏感指數(shù)極顯著升高（P＜0.01）。近幾年來，大量資料表明糖尿病患者在血糖升高的同時(shí)還伴隨著血脂代謝紊亂的癥狀。Al-Numair 等[17]發(fā)現(xiàn)，駝乳能夠顯著降低II 型糖尿病大鼠總膽固醇、 甘油三酯以及低密度脂蛋白水平，改善糖尿病大鼠的脂代謝紊亂。本試驗(yàn)結(jié)果也表明，駝乳干預(yù)后的糖尿病小鼠的血清總膽固醇、 甘油三脂以及低密度脂蛋白含量顯著低于糖尿病模型組 （P＜0.05），HDL-C/TC 水平極顯著提高（P＜0.01）。綜上所述，駝乳可有效改善II 型糖尿病小鼠的糖脂代謝紊亂以及胰島素抵抗的狀況。